Bioimpresión caótica 3D: Utilizando el caos para fabricar tejidos y materiales vivos
En nuestro
laboratorio de Biofabricación Avanzada, desarrollamos nuevas tecnologías para
la fabricación de tejidos y materiales vivos. Una de nuestras líneas de
investigación más innovadoras y distintivas es la bioimpresión caótica,
una técnica de bioimpresión en que somos pioneros. Esta técnica fue
desarrollada en nuestro grupo. Utiliza mezcladores estáticos tipo Kenics para
organizar distintos materiales (tintas, biotintas o bioinks) de forma precisa,
aprovechando principios del caos laminar para generar arquitecturas complejas a
nivel microscópico. Esta es entonces una técnica de impresión y/o bioimpresión
3D multimaterial.
Esta
tecnología nos permite fabricar estructuras multicelulares con organización
controlada, imitando mejor la forma en que las células se disponen en los
tejidos reales del cuerpo humano. Actualmente estamos aplicando esta
técnica para desarrollar diversos tejidos:
- Modelos de músculo esquelético para
habilitar futuros transplantes de tejidos (fines biomédicos), para
fabricar modelos musculares para probar fármacos (fines de investigación
farmacológica) o para producir carne in vitro (fines de sustentabilidad alimentaria).
- Modelos de cáncer
tridimensionales (tumores-en-chip) con microambientes realistas para
estudiar migración, invasión y respuesta a fármacos.
- Tejidos pre-vascularizados, con
canales internos que simulan vasos sanguíneos.
- Ecosistemas bacterianos para
entender la estructura y función de comunidades microbianas.
El
estudiante seleccionado se integrará a un equipo multidisciplinario que incluye
ingenieros biomédicos, biólogos, diseñadores e ingenieros mecánicos. Participará
en actividades como:
- Preparación de cultivos
celulares, tintas, y biotintas.
- Diseño y operación de cabezales
de impresión caótica.
- Análisis de imágenes y
caracterización estructural de constructos tisulares bioimpresos (microscopía,
determinación de viabilidad celular, inmunohistoquímica, análisis PCR, etc.).
- Desarrollo de nuevas
aplicaciones biomédicas de la tecnología.
Los estudiantes seleccionados se integrarán activamente al equipo de investigación y deberán comprometerse a dedicar un mínimo de 12 horas semanales presenciales en el laboratorio, distribuidas de forma compatible con sus horarios académicos. Participarán en el desarrollo y ejecución de experimentos de bioimpresión caótica 3D, así como en la caracterización estructural, funcional y biológica de los constructos generados. Las tareas específicas incluyen: preparación de bioinks, operación de impresoras 3D con cabezales caóticos, análisis por microscopía óptica y fluorescencia, tinciones celulares, inmunomarcajes, ensayos de viabilidad celular, análisis de imágenes, pruebas mecánicas y eventualmente técnicas moleculares como PCR.
Como parte de las buenas prácticas del laboratorio, los estudiantes deberán atender capacitaciones internas y seguir lineamientos de seguridad, limpieza y trazabilidad. Se espera de ellos un compromiso ético con la investigación científica, así como el cumplimiento de un acuerdo de confidencialidad (NDA) que resguarde la propiedad intelectual y los datos generados en el proyecto.
De igual forma, los estudiantes aceptados deberán colaborar exclusivamente como voluntarios de investigación en nuestro grupo durante el tiempo que dure el proyecto, sin participar simultáneamente en otros programas o grupos de investigación internos o externos al Tecnológico de Monterrey. Esta dedicación exclusiva busca fomentar un aprendizaje profundo, el desarrollo de habilidades técnicas relevantes, y una verdadera integración en el entorno colaborativo y multidisciplinario que caracteriza a nuestro laboratorio.
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grissel@tec.mx
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